STRUCT/AliHALLv3.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //                                                                           //
  20 //  Experimental Hall                                                        //
  21 //  This class contains the description of the experimental hall             //
  22 //  and the shielding blocks.                                                //
  23 //  Author: Andreas Morsch                                                   //
  24 //  andreas.morsch@cern.ch                                                   //
  25 //                                                                           //
  26 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27
  28 #include <TVirtualMC.h>
  29
  30 #include "AliConst.h"
  31 #include "AliHALLv3.h"
  32 #include "AliMagF.h"
  33 #include "AliRun.h"
  34 #include "AliLog.h"
  35 #include <TGeoVolume.h>
  36 #include <TGeoManager.h>
  37 #include <TGeoMatrix.h>
  38 #include <TGeoCompositeShape.h>
  39 #include <TGeoBBox.h>
  40 #include <TGeoTube.h>
  41 #include <TGeoPgon.h>
  42 #include <TGeoPcon.h>
  43 #include <TGeoCone.h>
  44 #include <TGeoTrd1.h>
  45 #include <TGeoArb8.h>
  46
  47 ClassImp(AliHALL)
  48
  49 //_____________________________________________________________________________
  50 AliHALLv3::AliHALLv3()
  51 {
  52   //
  53   // Default constructor for the experimental Hall
  54   //
  55 }
  56
  57 //_____________________________________________________________________________
  58 AliHALLv3::AliHALLv3(const char *name, const char *title)
  59        : AliHALL(name,title)
  60 {
  61   //
  62   // Standard constructor for the experimental Hall
  63   //
  64
  65 }
  66
  67 //_____________________________________________________________________________
  68 void AliHALLv3::CreateGeometry()
  69 {
  70   //
  71   // Create the geometry of the exprimental hall
  72   //
  73   Float_t r2, dy;
  74   Float_t phid, phim, h, r;
  75   Float_t w1, dh, am, bm, dl,cm, hm, dr, dx, xl;
  76   Float_t hullen;
  77   Float_t phi;
  78
  79   // The top volume
  80   //
  81   TGeoVolume* top = gGeoManager->GetVolume("ALIC");
  82   TGeoVolumeAssembly* asHall = new TGeoVolumeAssembly("HALL");
  83
  84   // Rotations
  85   // rotation by 90 deg in the y-z plane
  86   TGeoRotation* rot000 = new TGeoRotation("rot000",  90., 0.,  0.,  0., 90., 90.);
  87   TGeoRotation* rot001 = new TGeoRotation("rot001", 270., 0., 90., 90.,  0.,  0.);
  88
  89   // Materials
  90   TGeoMedium* kMedCC     = gGeoManager->GetMedium("HALL_CC_C2");
  91   TGeoMedium* kMedST     = gGeoManager->GetMedium("HALL_STST_C2");
  92   // Floor thickness
  93   Float_t dyFloor  =  190.;
  94   // Floor width
  95   Float_t dxFloor  = 1400.;
  96   // Floor level
  97   Float_t  yFloor  = -801.;
  98   // Pit centre
  99   Float_t  zPit    = 2300.;
 100   // Pit radius
 101   Float_t  rPit    = 1140.;
 102   // Hall end
 103   Float_t  zHall24 = 1700.;
 104   Float_t  zHall26 = 1900.;
 105     // Overlap between hall and pit radius
 106   Float_t oPit = zHall24 - (zPit - rPit);
 107   // Length of the L3 floor
 108   Float_t dzL3 = 1700.;
 109   // Start of hall roof in y
 110   Float_t yHall = 500.;
 111   // Radius of the hall roof
 112   Float_t rHall = 1070.;
 113   //
 114   Float_t epsBig   = 100.;
 115   Float_t epsSmall =   1.;
 116
 117
 118
 119   //
 120   // RB24/26 Tunnel Floor
 121   r   = 220.;
 122   h   = 140.;
 123   phi = TMath::ACos(h / r);
 124   xl  = r * TMath::Sin(phi);
 125   dr  = 1600.;
 126   dh  = dr * TMath::Cos(phi);
 127   dl  = dr * TMath::Sin(phi);
 128   if (gAlice->GetModule("ZDC") == 0) {
 129     //     No ZDC
 130     hullen = 370.;
 131   } else {
 132
 133     //     ZDC is present
 134     hullen = 6520.;
 135   }
 136
 137   TGeoVolume* voHUFL = new TGeoVolume("HUFL",
 138                                       new TGeoTrd1(xl +dl, xl, hullen, dh / 2.),
 139                                       kMedCC);
 140   r2 = hullen + zHall26;
 141
 142   asHall->AddNode(voHUFL, 1, new TGeoCombiTrans(70., -100. - dh / 2., -r2, rot000));
 143   //
 144   // RB24/26 wall
 145
 146   phid     = phi * 57.296;
 147   TGeoVolume* voHUWA = new TGeoVolume("HUWA",
 148                                       new TGeoTubeSeg(r, r+dr, hullen, phid - 90., 270. - phid),
 149                                       kMedCC);
 150   asHall->AddNode(voHUWA, 1, new TGeoTranslation(70., 40., -zHall26 - hullen ));
 151   //
 152   //  Hall floor
 153   //  RB26 side
 154   phid      = 16.197;
 155   Float_t dzFloor26 = zHall26 - dzL3/2.;
 156   TGeoBBox* shHHF1 = new TGeoBBox(dxFloor/2. + 470., dyFloor/2., dzFloor26/2.);
 157   shHHF1->SetName("shHHF1");
 158   TGeoVolume* voHHF1 = new TGeoVolume("HHF1", shHHF1, kMedCC);
 159   asHall->AddNode(voHHF1, 2, new TGeoTranslation(0., yFloor, -(dzL3/2. + dzFloor26/2.)));
 160   // RB24 side
 161   Float_t dzFloor24 = zHall24 - dzL3/2.;
 162   TGeoBBox* shHHF41 = new TGeoBBox(dxFloor/2. + 470., dyFloor/2., dzFloor24/2.);
 163   shHHF41->SetName("shHHF41");
 164   TGeoTube* shHHF42 = new TGeoTube(0., rPit + epsBig, dyFloor/2.);
 165   shHHF42->SetName("shHHF42");
 166   TGeoCombiTrans* trHHF42 = new TGeoCombiTrans("trHHF42", 0., 0., dzFloor24/2. + rPit - oPit, rot000);
 167   trHHF42->RegisterYourself();
 168
 169   TGeoCompositeShape*  shHHF4 = new TGeoCompositeShape("HHF4", "shHHF41+shHHF42:trHHF42");
 170   TGeoVolume* voHHF4 = new TGeoVolume("HHF4", shHHF4, kMedCC);
 171   asHall->AddNode(voHHF4, 1, new TGeoTranslation(0., yFloor,  dzL3/2. + dzFloor24/2.));
 172
 173
 174   //
 175   //  Hall side walls
 176   Float_t trH1   = (1273.78 - dyFloor)/ 2.;
 177   Float_t trBL1  = 207.3;
 178   Float_t trTL1  =  50.;
 179   Float_t trALP1 = TMath::ATan((trBL1 - trTL1) / 2. / trH1) * kRaddeg;
 180   dx = 1.5 * trBL1 - 0.5 * trTL1 + dxFloor/2. + dyFloor * TMath::Tan(phid * kDegrad);
 181   TGeoVolume* voHHW11 = new TGeoVolume("HHW11",
 182                                        new TGeoTrap(dzFloor26/2., 0., 0.,
 183                                                     trH1, trBL1, trTL1, trALP1, trH1, trBL1, trTL1, trALP1),
 184                                        kMedCC);
 185   TGeoVolume* voHHW12 = new TGeoVolume("HHW12",
 186                                        new TGeoTrap(dzFloor24/2., 0., 0.,
 187                                                     trH1, trBL1, trTL1, trALP1, trH1, trBL1, trTL1, trALP1),
 188                                        kMedCC);
 189
 190   dy = yFloor + dyFloor/2. + trH1;
 191
 192   asHall->AddNode(voHHW12, 1, new TGeoTranslation( dx, dy,  (dzL3/2. + dzFloor24/2.)));
 193   asHall->AddNode(voHHW12, 2, new TGeoCombiTrans (-dx, dy,  (dzL3/2. + dzFloor24/2.), rot001));
 194   asHall->AddNode(voHHW11, 3, new TGeoTranslation( dx, dy, -(dzL3/2. + dzFloor26/2.)));
 195   asHall->AddNode(voHHW11, 4, new TGeoCombiTrans (-dx, dy, -(dzL3/2. + dzFloor26/2.), rot001));
 196
 197   Float_t boDY =  (yHall - (yFloor + dyFloor/2.) - 2. * trH1)/ 2.;
 198   Float_t dzHall = zHall26 + zHall24;
 199
 200   TGeoVolume* voHBW1 = new TGeoVolume("HBW1", new TGeoBBox(50., boDY, dzHall / 2.), kMedCC);
 201
 202   asHall->AddNode(voHBW1, 1,  new TGeoTranslation( 1120., yHall - boDY, (zHall24-zHall26)/2.));
 203   asHall->AddNode(voHBW1, 2,  new TGeoTranslation(-1120., yHall - boDY, (zHall24-zHall26)/2.));
 204
 205   //
 206   // Slanted wall close to L3 magnet
 207   phim =  45.;
 208   hm   = 790.;
 209   am   = hm * TMath::Tan(phim / 2. * kDegrad);
 210   bm   = (hm + 76.) / hm * am;
 211   cm   = bm * 2. / TMath::Sqrt(2.);
 212   trH1   =  (1273.78 - cm) / 2.;
 213   trBL1  =  235. - cm * TMath::Tan(phid * kDegrad) / 2.;
 214   trTL1  =   50.;
 215   trALP1 = TMath::ATan((trBL1 - trTL1) / 2. / trH1) * kRaddeg;
 216
 217   w1 = trBL1;
 218   dx = cm * TMath::Tan(phid * kDegrad) + dxFloor/2. + trBL1 * 1.5 - trTL1 * .5;
 219
 220   TGeoVolume* voHHW2 = new TGeoVolume("HHW2",
 221                                       new TGeoTrap(dzL3/2., 0., 0.,
 222                                                    trH1, trBL1, trTL1, trALP1, trH1, trBL1, trTL1, trALP1),
 223                                       kMedCC);
 224
 225   r2 = cm + yFloor - dyFloor/2. + trH1;
 226
 227   asHall->AddNode(voHHW2, 1, new TGeoTranslation(dx, r2, 0.));
 228   asHall->AddNode(voHHW2, 2, new TGeoCombiTrans(-dx, r2, 0., rot001));
 229
 230   trH1   = cm / 2.;
 231   trBL1  = w1 + cm / 2.;
 232   trTL1  = w1;
 233   trALP1 = TMath::ATan(.5) * kRaddeg;
 234   dx = 1170. - trBL1 * .5 - trTL1 * .5;
 235
 236   TGeoVolume* voHHW3 = new TGeoVolume("HHW3",
 237                                       new TGeoTrap(dzL3/2., 0., 0.,
 238                                                    trH1, trBL1, trTL1, trALP1, trH1, trBL1, trTL1, trALP1),
 239                                       kMedCC);
 240
 241   r2 = trH1 - 896.;
 242   asHall->AddNode(voHHW3, 1, new TGeoTranslation( dx, r2, 0.));
 243   asHall->AddNode(voHHW3, 2, new TGeoCombiTrans (-dx, r2, 0., rot001));
 244   //
 245   // Floor L3
 246   Float_t dyFloorL3  = 76.;
 247   Float_t dx1FloorL3 = rHall + epsBig - 2. * trBL1;
 248   Float_t dx2FloorL3 = dx1FloorL3 + TMath::Tan(phim * kDegrad) * dyFloorL3;
 249
 250
 251   TGeoVolume* voHHF2 = new TGeoVolume("HHF2",
 252                                       new TGeoTrd1(dx1FloorL3, dx2FloorL3, dzL3/2., dyFloorL3/2.),
 253                                       kMedCC);
 254
 255   asHall->AddNode(voHHF2, 1, new TGeoCombiTrans(0., yFloor - dyFloor / 2. + dyFloorL3 / 2.,0., rot000));
 256   //
 257   // Tunnel roof and pit
 258   // Roof
 259   TGeoTubeSeg* shHHC11 = new TGeoTubeSeg(rHall, rHall + 100., dzHall / 2., 0., 180.);
 260   shHHC11->SetName("shHHC11");
 261   // Pit
 262   TGeoTube*    shHHC12 = new TGeoTube(rPit, rPit + 100., 1000.);
 263   shHHC12->SetName("shHHC12");
 264   // Pit inside
 265   TGeoTube*    shHHC13 = new TGeoTube(   0, rPit - epsSmall, 1000.);
 266   shHHC13->SetName("shHHC13");
 267   // Roof inside
 268   TGeoTubeSeg* shHHC14 = new TGeoTubeSeg(0., rHall, dzHall / 2. + epsBig, 0., 180.);
 269   shHHC14->SetName("shHHC14");
 270
 271   TGeoCombiTrans* trHHC = new TGeoCombiTrans("trHHC", 0., 1000., dzHall/2. + rPit - oPit, rot000);
 272   trHHC->RegisterYourself();
 273   TGeoCompositeShape*  shHHC1 = new TGeoCompositeShape("HHC1", "shHHC11+shHHC12:trHHC-(shHHC14+shHHC13:trHHC)");
 274   TGeoVolume* voHHC1 = new TGeoVolume("HHC1", shHHC1, kMedCC);
 275
 276   asHall->AddNode(voHHC1, 1, new TGeoTranslation(0., yHall, -(zHall26-zHall24)/2.));
 277
 278
 279   //
 280   // Pit wall ground level
 281   TGeoTube* shHHCPW1 = new TGeoTube(rPit, rPit + 100., 1206./2.);
 282   shHHCPW1->SetName("shHHCPW1");
 283   TGeoCombiTrans* trHHCPW1 = new TGeoCombiTrans("trHHCPW1", 0., 0., 0., rot000);
 284   trHHCPW1->RegisterYourself();
 285
 286   TGeoBBox* shHHCPW2 = new TGeoBBox(rPit + 100., 1206./ 2. + 20., rPit + 100.);
 287   shHHCPW2->SetName("shHHCPW2");
 288
 289
 290   TGeoTranslation* trHHCPW2 = new TGeoTranslation("trHHCPW2", 0., 0., -(rPit + 100.) - oPit);
 291   trHHCPW2->RegisterYourself();
 292
 293   TGeoCompositeShape*  shHHCPW = new TGeoCompositeShape("HHCPW", "shHHCPW1:trHHCPW1-shHHCPW2:trHHCPW2");
 294   TGeoVolume* voHHCPW = new TGeoVolume("HHCPW", shHHCPW, kMedCC);
 295   dy = yFloor + 1206. / 2. + dyFloor/2.;
 296   asHall->AddNode(voHHCPW, 1, new TGeoTranslation(0., dy, 2300.));
 297   //
 298   // Foundations of the Muon Spectrometer
 299   // Drawing ALIP2A_0110
 300   //
 301   TGeoVolumeAssembly* asFMS = new TGeoVolumeAssembly("asFMS");
 302   Float_t zFil = -1465.86 - 60.;
 303   // Muon Filter Foundation
 304   // Pillars
 305   dy = 263.54/2.;
 306   Float_t ys = yFloor + dyFloor / 2.;
 307   TGeoVolume* voFmsMfPil = new TGeoVolume("FmsMfPil", new TGeoBBox( 50., dy, 165.), kMedCC);
 308   ys += dy;
 309   asFMS->AddNode(voFmsMfPil, 1, new TGeoTranslation(-330. + 50., ys, zFil + 165. - 90.));
 310   asFMS->AddNode(voFmsMfPil, 2, new TGeoTranslation( 330. - 50., ys, zFil + 165  - 90.));
 311   //
 312   // Transverse bars
 313   ys += dy;
 314   dy = 126.46/2.;
 315   ys += dy;
 316   TGeoVolume* voFmsMfTb1 = new TGeoVolume("FmsMfTb1", new TGeoBBox(330., dy,  90.), kMedCC);
 317   asFMS->AddNode(voFmsMfTb1, 1, new TGeoTranslation(0., ys, zFil));
 318   ys += dy;
 319   dy = 41.14/2.;
 320   ys += dy;
 321   TGeoVolume* voFmsMfTb2 = new TGeoVolume("FmsMfTb2", new TGeoBBox(330., dy,  60.), kMedCC);
 322   asFMS->AddNode(voFmsMfTb2, 1, new TGeoTranslation(0., ys, zFil));
 323   //
 324   // Dipole foundation
 325   ys = yFloor + dyFloor / 2.;
 326   dy = 263.54/2;
 327   ys += dy;
 328   TGeoVolume* voFmsDf1 = new TGeoVolume("FmsDf1", new TGeoBBox(370., dy,  448.0 / 2.), kMedCC);
 329   asFMS->AddNode(voFmsDf1, 1, new TGeoTranslation(0., ys, zFil + 240. + 224.));
 330   TGeoVolume* voFmsDf2 = new TGeoVolume("FmsDf2", new TGeoBBox(370., (263.54 + 110.)/2.,  112.0 / 2.), kMedCC);
 331   asFMS->AddNode(voFmsDf2, 1, new TGeoTranslation(0., ys - 110./2., zFil + 688. + 56.));
 332
 333   //
 334   // Shielding in front of L3 magnet in PX24 and UX25
 335   // Drawing ALIP2I__0016
 336   //
 337
 338   TGeoVolumeAssembly* asShRb24 = new TGeoVolumeAssembly("ShRb24");
 339   //
 340   // Side walls
 341   // start 7450 from IP
 342   TGeoVolume* voShRb24Sw = new TGeoVolume("ShRb24Sw", new TGeoBBox(80., 420., 520.), kMedCC);
 343   asShRb24->AddNode(voShRb24Sw, 1, new TGeoTranslation(+315, -420. + 140., 0.));
 344   asShRb24->AddNode(voShRb24Sw, 2, new TGeoTranslation(-315, -420. + 140., 0.));
 345   //
 346   // Roof
 347   TGeoVolume* voShRb24Ro = new TGeoVolume("ShRb24Ro", new TGeoBBox(395., 80., 520.), kMedCC);
 348   asShRb24->AddNode(voShRb24Ro, 1, new TGeoTranslation(0., +80. + 140., 0.));
 349   //
 350   // Plug
 351   TGeoBBox* shShRb24Pl1 = new TGeoBBox(235., 140., 40.);
 352   shShRb24Pl1->SetName("ShRb24Pl1");
 353   //
 354   // Opening for beam pipe
 355   TGeoBBox* shShRb24Pl2 = new TGeoBBox(15., 20., 60.);
 356   shShRb24Pl2->SetName("ShRb24Pl2");
 357   //
 358   // Opening for tubes
 359   TGeoBBox* shShRb24Pl3 = new TGeoBBox(20., 60., 60.);
 360   shShRb24Pl3->SetName("ShRb24Pl3");
 361
 362   TGeoTranslation* trPl3 = new TGeoTranslation("trPl3", +235. -90., 80., 0.);
 363   trPl3->RegisterYourself();
 364   TGeoCompositeShape*  shRb24Pl = new TGeoCompositeShape("Rb24Pl", "ShRb24Pl1-(ShRb24Pl2+ShRb24Pl3:trPl3)");
 365   TGeoVolume* voRb24Pl = new TGeoVolume("Rb24Pl", shRb24Pl, kMedCC);
 366   asShRb24->AddNode(voRb24Pl, 1, new TGeoTranslation(0., 0., 520. - 40.));
 367
 368   //
 369   // Concrete platform and shielding PX24
 370   // Drawing LHCJUX 250014
 371   //
 372   TGeoVolumeAssembly* asShPx24 = new TGeoVolumeAssembly("ShPx24");
 373   // Platform
 374   TGeoVolume* voShPx24Pl = new TGeoVolume("ShPx24Pl", new TGeoBBox(1613.5/2., 120./2., 1205./2.), kMedCC);
 375   asShPx24->AddNode(voShPx24Pl, 1, new TGeoTranslation(55., -140. - 60., 0.));
 376   // Pillars
 377   TGeoVolume* voShPx24Pi = new TGeoVolume("ShPx24Pi", new TGeoBBox(160./2., 440./2., 40/2.), kMedCC);
 378   asShPx24->AddNode(voShPx24Pi, 1, new TGeoTranslation(-180. - 80., -220. -260.,  1205./2. - 20.));
 379   asShPx24->AddNode(voShPx24Pi, 2, new TGeoTranslation(+290. + 80., -220. -260.,  1205./2. - 20.));
 380   asShPx24->AddNode(voShPx24Pi, 3, new TGeoTranslation(-180. - 80., -220. -260., -1205./2. + 20. + 120.));
 381   asShPx24->AddNode(voShPx24Pi, 4, new TGeoTranslation(+290. + 80., -220. -260., -1205./2. + 20. + 120.));
 382   asShPx24->AddNode(voShPx24Pi, 5, new TGeoTranslation(-180. - 80., -220. -260., -1205./2. - 20. + 480.));
 383   asShPx24->AddNode(voShPx24Pi, 6, new TGeoTranslation(+290. + 80., -220. -260., -1205./2. - 20. + 480.));
 384   asShPx24->AddNode(voShPx24Pi, 7, new TGeoTranslation(-180. - 80., -220. -260., -1205./2. - 20. + 800.));
 385   asShPx24->AddNode(voShPx24Pi, 8, new TGeoTranslation(+290. + 80., -220. -260., -1205./2. - 20. + 800.));
 386   // Side Walls
 387   TGeoVolume* voShPx24Sw = new TGeoVolume("ShPx24Sw", new TGeoBBox(160./2., 280./2., 1205./2.), kMedCC);
 388   asShPx24->AddNode(voShPx24Sw, 1, new TGeoTranslation(-180, 0., 0.));
 389   asShPx24->AddNode(voShPx24Sw, 2, new TGeoTranslation(+290, 0., 0.));
 390   // Roof
 391   TGeoVolume* voShPx24Ro = new TGeoVolume("ShPx24Ro", new TGeoBBox(630./2., 160./2., 1205./2.), kMedCC);
 392   asShPx24->AddNode(voShPx24Ro, 1, new TGeoTranslation(55., 80.+ 140., 0.));
 393   asHall->AddNode(asShRb24, 1, new TGeoTranslation(0., 0., +745. + 520.));
 394   asHall->AddNode(asShPx24, 1, new TGeoTranslation(0., 0., +745. + 1040. + 1205./ 2.));
 395   // Stainless Steel Plug 80 cm thick
 396   TGeoBBox* shShPx24Pl1 = new TGeoBBox(155., 140., 40.);
 397   shShPx24Pl1->SetName("ShPx24Pl1");
 398   // Opening for beam pipe
 399   TGeoBBox* shShPx24Pl2 = new TGeoBBox(15., 20., 60.);
 400   shShPx24Pl2->SetName("ShPx24Pl2");
 401   TGeoCompositeShape*  shPx24Pl = new TGeoCompositeShape("Px24Pl", "ShPx24Pl1-ShPx24Pl2");
 402   TGeoVolume* voPx24Pl = new TGeoVolume("Px24Pl", shPx24Pl, kMedST);
 403   asShPx24->AddNode(voPx24Pl, 1, new TGeoTranslation(55., 0., -1205./2. + 40.));
 404   asHall->AddNode(asFMS, 1, new TGeoTranslation(0.,  0., 0.));
 405
 406   //
 407   top->AddNode(asHall, 1, gGeoIdentity);
 408
 409 }